Bài 2.3: Giám sát, kiểm soát quá trình và khắc phục sự cố quá trình bùn hoạt tính
Lấy mẫu và kiểm tra
Các vi sinh thường thấy dưới kính hiển vi trong bùn hoạt tính.
1. Amoeba (amip)
2. Trùng roi
3. Trùng lông bơi tự do
4. Trùng long bò
5. Trùng long độc cuống
6. Trùng long cuống cộng đồng
7. Luân trùng
8. Vi sinh vật
Hình 3.2.1.1
Tầm quan trọng của việc sử dụng kính hiển vi để giám sát quá trình bùn hoạt tính
Một kính hiển vi nên được sử dụng để kiểm tra quần thể vi sinh vật, xác định sức khỏe tương đối và độ tuổi của hệ thống bùn hoạt tính. Kính hiển vi khi sử dụng thường xuyên, có thể cho biết rất nhiều điều về hệ thống bùn hoạt tính và hỗ trợ vận hành nhà máy. Nó là một trong những công cụ kiểm soát quá trình quan trọng nhất có thể sử dụng.
Động vật nguyên sinh trong quá trình bùn hoạt tính là những sinh vật vi sinh vật đơn bào, lớn hơn vài trăm lần so với vi khuẩn. Do vậy thật dễ dàng để quan sát sinh vật đơn bào dưới kính hiển vi. Động vật nguyên sinh (ví dụ: amip, trùng roi và ciliates) và Metazoa (luân trùng, tuyến trùng, waterbear) là những sinh vật hiện diện trong quá trình bùn hoạt tính. Độ phóng đại kính hiển vi thường 10x, 20x, 40x và 100x. Đối với hầu hết các sinh vật trong nước thải, độ phóng đại thường được sử dụng là 10x và 40x. Độ phóng đại được sử dụng tại 100x để cung cấp một hình ảnh rất rõ ràng của các sinh vật. Trong các hệ thống xử lý nước thải, màu sắc được sử dụng để giúp phân biệt các loại vi khuẩn dạng sợi.
Tất cả các nhà máy bùn hoạt tính nên có một kính hiển vi tốt trong phòng thí nghiệm. Nhân viên vận hành nhà máy bùn hoạt tính nên tham gia các lớp đào tạo về việc sử dụng đúng đắn của một kính hiển vi để xác định động vật nguyên sinh, metazoa, và vi sinh vật.
Quá trình điều khiển thiết bị được sử dụng để giám sát vi sinh vật bùn hoạt tính
Máy đo hòa tan oxy
Được sử dụng để theo dõi nồng độ oxy hòa tan bồn sục khí. Nhiều nhà máy đã dùng cảm biến để tự động kiểm soát nồng đọ DO. Nếu đo thủ công nên được thực hiện trong mỗi lưu vực khí sử dụng dụng cụ thăm dò DO.
Cốc hoặc xy-lanh đo lắng bùn
Được sử dụng để giám sát bùn lắng mỗi 30 phút. Thường sử dụng một cốc 1000ml hoặc xi lanh là sử dụng phổ biến nhất. Các hỗn hợp mẫu rắn lơ lửng cho thử nghiệm nên ày được thu ngay trước khi nó đi vào vùng lắng cuối cùng.
Công cụ đo độ dày bùn
Được sử dụng để đo độ sâu của bùn trong bể lắng. Các mẫu bùn được thu thập thường trước và sau khi cào bùn ở độ sâu phù hợp mỗi ngày.
Kính hiển vi
Được sử dụng để quan sát quần thể và sức khỏe của vi sinh sống trong bùn hoạt tính. Các mẫu MLSS định cư được sử dụng để thử nghiệm và quan sát bằng kính hiển vi.
Công cụ đo pH / Nhiệt độ
Dùng để đo pH và nhiệt độ của nước thải vào nhà máy và các bồn sục khí.
Công cụ đo lưu lượng
Dùng để đo nước dâng và các dòng nước thải.
Các kiểm soát phổ biến được sử dụng cho hoạt động một nhà máy xử lý bùn hoạt tính
1. Thị giác và khứu giác
2. oxy hòa tan / pH nhiệt độ /
3. Moiix 30 phút kiểm tra bùn lắng
4. Chỉ số khối lượng bùn (SVI)
5. Tuổi bùn
6. Tỷ lệ F:M
7. Tuần hoàn bùn hoạt tính (RAS) lưu lượng và nồng độ
8. Thải bùn hoạt tính (WS) và nồng độ
9. Hỗn hợp chất rắn lơ lửng (MLSS)
10. Kính hiển vi
Không có xét nghiệm kiểm soát quá trình nào là tốt nhất, mặc dù MLSS là phổ biến nhất và được sử dụng rộng rãi. Các thử nghiệm kiểm soát quá trình tốt nhất để điều hành một nhà máy bùn hoạt tính là một loạt các bài kiểm tra.
Các đặc điểm của bùn hoạt tính khỏe mạnh
Các màu sắc của bùn hoạt tính lành mạnh là nâu. Nó sẽ có mùi đất. Trong thử nghiệm lắng 30 phút, khối lượng bùn lắng sẽ là 200-300 mL / L. Các SVI sẽ là 80-150. Tuổi bùn cho các hệ thống thông thường sẽ là 3-10 ngày và 15-30 ngày đối với hệ thống sục khí kéo dài.
Bùn non
Bùn non là bùn chưa đạt đủ tuổi để có hiệu quả nhất trong quá trình bùn hoạt tính. Xuất hiện cuồn cuộn bọt trắng là một chỉ báo rằng tuổi bùn quá thấp. Bùn non thường sẽ có những đặc điểm lắng kém ở vùng lắng, và có thể làm xáo trộn kết tủa trong nước thải lắng. Bùn non thường gắn liền với một F/M cao. Xác định chính xác cho bùn non là cần thiết để giảm tỷ lệ thãi bùn. Điều này sẽ làm tăng lượng chất rắn trong sục khí, làm giảm tỷ lệ F/M và tăng tuổi bùn.
Bùn già
Bùn già là bùn có độ tuổi cao để có hiệu quả nhất trong một quá trình bùn hoạt tính. Bọt màu nâu sẫm và xuất hiện một chút dầu mỡ là một chỉ báo bùn già. Bùn già lắng nhanh chóng, nhưng bông kết tủa nhỏ li ti có thể có mặt trong nước thải. Bùn già thường cho một tỷ lệ F/M thấp. Để chính xác cho bùn cũ, nó là cần thiết để tăng tỷ lệ thãi bùn và tuần hoàn ít lượng bùn vào bể sục khí. Điều này sẽ làm giảm lượng chất rắn trong sục khí, tăng tỷ lệ F/M và giảm tuổi bùn.
Ý nghĩa của quá trình khử nitơ xảy ra trong lắng cuối cùng
Sự thiếu hụt oxy, lớp bùn sẽ quá dày và tồn đọng trong vùng lắng quá lâu. Nitrat trong bùn sẽ được chuyển đổi thành khí nitơ. Việc giải phóng khí nitơ sẽ gây ra bong bóng khí nhỏ xuất hiện được thấy ở bề mặt lắng. Những khối bùn cũng có thể tăng lên trên bề mặt.
Vấn đề gây ra bởi quá tải thủy lực
Nếu dòng chảy là quá cao trong việc lắng cuối cùng, các chất rắn sẽ không có đủ thời gian để lắng và có thể tràn vào trên máng tràn. Điều này có thể dẫn đến một sự tổn thất các chất rắn từ hệ thống và vi phạm giấy phép thải.
Dòng cao có thể làm giảm thời gian nước thải giam giữ trong các bể sục khí và do đó làm giảm hiệu quả xử lý. Nếu có quá nhiều chất rắn chảy ra khỏi vùng lắng, có thể không có đủ sinh khối để xử lý hiệu quả các chất hữu cơ dòng vào.
Tác động của chất béo, dầu và mỡ (FOG)
Chất béo, dầu và mỡ bôi trơn có nhiều tác động tiêu cực đối với thiết bị nhà máy xử lý và trong hoạt động. Chúng bịt kín đường ống, van và máy bơm, tích tụ trong trạm bơm và các lưu vực xử lý. Bọt sinh vật dạng sợi như Microthrix và Nocardia phát triển mạnh nổi trên bề mặt như là một nguồn thực phẩm dễ dàng phát triển sung mãn và tạo bọt.
Việc kiểm soát tốt nhất là loại bỏ nó chúng từ ở nguồn. Một pháp lệnh sử dụng hệ thống thoát nước với một giới hạn FOG (50-100 mg / L) là rất quan trọng để kiểm soát lượng FOG vào hệ thống thoát nước và nhà máy xử lý. Thực hiện các bẫy dầu mỡ thường xuyên và đánh chặn tại các nhà hàng và các tổ chức bằng thông tin liên tục và giáo dục cho người dân và doanh nghiệp.
Và có rất nhiều vấn đề khác có thể xảy ra trong quá trình bùn hoạt tính.
Ths. Nguyễn Minh Trí lược dịch